关键词：水利枢纽；硅质岩；细骨料；碱活性；抗压强度；硫化物：有用层：无用层
1前言
某水利枢纽为大型水利枢纽，拟建方案为混凝土重力坝，天然建筑材料细骨料设计用量为120.5万m3。枢纽所处河段砂砾石料储量较少，且有多艘捞砂船在进行采砂作业，储量日益减少，只能满足临时工程用料，很难满足混凝土坝用量的要求。经过调查，在枢纽下游约3km处分布一座硅质岩山体，由于硅质岩岩层层理和节理相互切割，岩石硬脆，一般只能加工成人工细骨料。
2地质概况
2.1地形地貌
硅质岩石料场为低山峡谷地形，山坡沟谷较发育，山坡自然坡度一般为30～65°，局部为陡崖，地形陡峭，无公路相通，交通条件差。灌木丛生，种植杉树、毛竹等经济林。该料场距枢纽下坝址重力坝方案坝址约3km，料场开采条件一般，需新修公路约1km。
2.2地层岩性
料场范围内出露地层主要为第四系（Q）、寒武系（∈）和震旦系（Z），出露地层由老到新分述如下：
（1）震旦系上统陡山沱组第一层（Z3d1）：薄～厚层状灰白色、灰黑色硅质岩、含泥硅质岩。
（2）震旦系上统陡山沱组第二层（Z3d2）：极薄层～厚层状灰绿色含硅泥质白云岩、含粉砂泥岩、泥质硅质岩、含泥硅质白云岩、白云质硅质岩等，层厚20～25m。
（3）震旦系上统老堡组（Z3l）：薄～厚层状灰白色、灰黑色硅质岩、含泥硅质岩。
（4）寒武系清溪组下段（∈q1）：薄～中厚层状黑色炭质硅质岩夹灰黑色硅质岩。
（5）第四系残坡积层（Q4edl）；含碎石粉质粘土、碎石土。
各岩土层具体分布详见料场工程地质剖面图1-1’。
料场工程地质剖面图1-1’
2.3地质构造
场区内褶皱发育，岩层较扭曲，产状不稳定，岩层倾角18～35°为主。强～弱风化岩体陡倾角裂隙较发育，局部岩体风化松动形成危岩。料场有用层主要为弱～微风化硅质岩、泥质硅质岩。
3质量分析
对拟建料场取9件试样进行薄片鉴定，具体成果见表3-1。取6组微风化岩体进行室内试验，具体成果见表3-2。并委托有资质的相关单位对该石料场进行了骨料碱活性检测，同时也对人工骨料轧制料进行了物理性能检测。碱活性试验方法采用砂浆棒快速法，试验成果见表3；轧制料物理性能检测试验成果见表4，从检测结果看，除个别指标略偏离标准外，其余指标基本满足技术要求，说明人工骨料轧制料物理性能基本合格。
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将上述试验成果对照《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2015）表6.3.3-1“混凝土人工骨料原岩质量技术指标”，具体成果见表3-5。
表3-5 混凝土人工骨料原岩质量技术指标与试验指标对比表［1］
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综合分析原岩的各项试验指标，料场岩石的饱和抗压强度、碱活性反应试验成果均不合格，软化系数指标除震旦系上统老堡组（Z3l）满足标准外其它地层均不合格。经岩石磨片鉴定，硅质岩及含泥硅质岩主要成分为石英，所取岩样隐形节理十分发育，导致岩石抗压强度与软化系数值偏低。此外寒武系清溪组下段（∈q1）、震旦系上统陡山沱组第二层（Z3d2）试样硫酸盐及硫化物含量（换算成SO3）不满足要求，根据有关部门对同属一套地层的采石场的检测成果，料场开采存在重金属超标，该料场紧邻都柳江，其开采破碎冲洗可能对河水造成污染。
本料场作为细骨料使用，有用层为震旦系上统老堡组（Z3l）、震旦系上统陡山沱组第一层（Z3d1）弱～微风化硅质岩、含泥硅质岩，无用层为覆盖层、强风化基岩及弱～微风化寒武系清溪组下段（∈q1）、震旦系上统陡山沱组第二层（Z3d2）基岩。根据平行断面法计算有用层体积为276.859万m3，无用层体积为67.767万m3，剥采比为24.2%。料场剥离层土质级别为Ⅲ级，强风化岩石级别为Ⅵ级；弱～微风化岩体为Ⅶ～Ⅷ级。
4结语
此硅质岩料场原岩基本具有碱活性潜在危害性反应，若使用则应进行特殊处理，硅质岩一般风化较深，厚度不大，其上部寒武系地层及下部震旦系上统陡山沱组（Z3d）均为无用层，储量均比较有限。硅质岩硬、脆，节理及层理发育，不宜作为混凝土粗骨料使用，可作为混凝土细骨料使用，质量一般，基本满足设计要求。此外，该料场无用层震旦系上统陡山沱组第二层（Z3d2）以夹层的形式分布，分选较困难。
参考文献
［1］《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2015）
论文作者:曾令涛
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第21期
论文发表时间:2020/5/8